持续张应力对骨髓基质干细胞增殖及骨向分化的影响

• 作者: 吴玉琼 张鹏 房兵 江凌勇
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 骨髓基质干细胞 张应力 细胞增殖 细胞培养 骨向分化
• 年，卷（期）: 2012,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 239-244
• 分类号: R782.2
• 字数: 3863字
• 语种: 中文

摘要

目的 通过体外加力装置研究持续牵张应力对大鼠骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)增殖及骨向分化能力的影响.方法 选用3月龄健康SD雌性大鼠,采用全血贴壁培养法分离及培养BMSCs.取生长良好的第3～5代细胞接种于Flexercell应力加载系统(10％,1 Hz),根据应力作用时间不同分为1、6、12、24 h组和48 h组.观察并分析持续牵张力对于大鼠BMSCs形态、增殖活性以及成骨能力变化的影响.结果 (1)随着加力时间的延长,与对照组相比,实验组细胞形态呈现一定规律性,细胞长轴多垂直于受力径向.(2)10％持续张应力作用可抑制BMSCs增殖活性.(3)持续张应力可增高碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原(collagen Ⅰ,COL Ⅰ)、核心结合因子Cbfal(core binding factor al,又名Runx2) mRNA的表达量,且呈现时间依赖性.其中实验组ALP表达量在24h明显高于相应对照组,COLⅠ表达量在24 h及48 h均明显高于对照组,Runx2表达量在6h与对照组相比显著增高(P＜0.05).骨钙素( osteocalcin,OC)含量在加力起始阶段显著高于对照组,随时间推移逐渐下降,48 h时明显低于对照组(P＜0.05).(4)持续张力可以促使Runx2蛋白水平增高,且在6h实验组明显高于对照组(P＜0.05).之后缓慢下降,在24 h时显著低于对照组水平(P＜0.05).结论 持续牵张力作用下BM-SCs细胞形态呈现一定规律性排列,其增殖活性受到抑制,但早期成骨向分化能力却显著提高.